지진시 가상 호남-제주 해저터널의 지반응답 특성

Abstract

최근 대형화되고 있는 지하구조물은 평상시는 물론 지진시에도 안전성을 확보하여야 한다. 지하구조물의 특성상 지진시 지반운동의 크기와 관성력이 작고 일산 감쇠가 커서 지상구조물에 비해 지진에 유리하나 최근 발생한 지진에서 심각한 피해 사례를 경험한 바 있다. 따라서 지하구조물의 지진시 응답특성에 대한 보다 정밀한 접근이 필요하다. 본 연구에서는 호남~제주 해저터널의 가상단면에 대한 내진해석을 수행하여 지진시 터널 구조물의 응답특성을 분석하였다. 그 결과, 지진시 터널 라이닝에 발생하는 부재력은 파쇄대 및 연약대 구간에서 증가하는 것으로 나타났다. 또한 축방향 변형 시에는 단면이 큰 터널에서 라이닝의 부재력이 크게 산정되었으나 횡방향 변형 시에는 단면이 큰 터널에서 라이닝의 부재력이 작게 산정되는 경향을 보였다. Underground structures such as subsea tunnel having large section should be stable against seismic loads. In general, underground structures show more stable behavior due to the limited dynamic motion and force, and considerable energy dissipation; however, severe damage was reported from recent earthquakes. Therefore, more sophisticated and analytic approach is required to investigate the seismic response of underground structure like subsea tunnel. In this study, seismic analysis of virtual Honam-Jeju subsea tunnel are performed. Consequently, stresses and forces of tunnel lining increased at fractured and/or weak rock zones. Stresses and forces of tunnel lining also increased at large section under axially deformed condition; however, decrease under transversely deformed condition.